miércoles, 22 de agosto de 2012

Compresión en cascada

Los pulsos láser ultracortos son como microscópicos flashes, capaces de controlar y observar reacciones químicas y movimientos de electrones. Una nueva técnica para comprimir pulsos de alta energía utiliza una combinación o cascada, de efectos no lineales dentro de un cristal delgado. Este método reduce el pulso a solo cuatro periodos en el dominio del tiempo.

La forma común de comprimir pulsos energéticos del orden de femtsegundos (10−15s) implica dos pasos: ensanchar el espectro del pulso en una fibra no lineal rellena de gas, y después usar óptica dispersiva para comprimir el pulso en tiempo. Un inconveniente de este método es que los pulsos de alta intensidad se enfocan en si mismos, lo que limita la potencia de salida disponible. La disponibilidad de elementos no lineales de auto-desenfoque podría solventar este problema y permitiría nuevos esquemas de compresión para pulsos de alta energía.

El auto-desenfoque requiere de índices negativos de refracción, lo cual se plantea en determinadas transiciones de dos etapas, donde la frecuencia de la luz se dobla y después se reduce a la mitad. Esta cascada de no linealidad es más eficiente bajo condiciones cercanas a la concordancia de fase, lo que significa que las diferentes frecuencias que componen el pulso se propagan con casi la misma velocidad de fase. Desafortunadamente, bajo esta condición de proceso de casada, existe un límite de ancho de banda, lo que implica una ineficiencia para pulsos de femtosegundos.

Un grupo de investigadores decidió cambiar de rumbo y dejó que el desfase sea grande. Esto normalmente casi cancelaría los efectos no lineales, pero el equipo lo compensó mediante una selección de los pulsos a polarizar, de manera que dispusieron de la mayor no linealidad posible. El concepto se comprobó enviando un pulso de 47 femtosegundos a través de un cristal de niobato de litio de un milímetro de largo. El pulso de salida fue de 17 femtosegundos con un 80% de la energía del original.

Via physics.aps

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